JP2012024832A - Work holding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第１ワークと第２ワークとを保持するためのワーク保持装置に関する。 The present invention relates to a work holding device for holding a first work and a second work.
２枚の板材を一体化する技術の一つに、ヘミング加工がある。ヘミング加工は、第１板材に第２板材を重ね、第１板材の端部で立ち上げたフランジを折り曲げることで、第１板材と第２板材を一体化する加工技術である。 One technique for integrating two plate materials is hemming. The hemming process is a processing technique in which the first plate member and the second plate member are integrated by overlapping the second plate member on the first plate member and bending the flange raised at the end of the first plate member.
自動車の車体パネル生産ラインでは、アウタパネルにインナパネルを重ねた状態で、アウタパネルの端部で立ち上げたフランジにローラを押し当てて折り曲げるローラヘミング加工が用いられる。ローラヘミング加工では、加工中にパネル間のずれを防ぐために、２枚のパネルを確実に保持する必要がある。 2. Description of the Related Art In automobile body panel production lines, roller hemming is used in which an inner panel is stacked on an outer panel, and a roller is pressed against a flange raised at the end of the outer panel and bent. In the roller hemming process, it is necessary to securely hold the two panels in order to prevent displacement between the panels during the process.
従来、アウタパネルとインナパネルを保持する装置としてワーク保持装置が各種提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。 Conventionally, various work holding devices have been proposed as devices for holding an outer panel and an inner panel (see, for example, Patent Document 1 (FIG. 1)).
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１３は従来の技術の基本構成を説明する図であり、ワーク保持装置２００は、ロボットアーム２０１の先端に設けられ幅方向に延びている上側支持部材２０２と、この上側支持部材２０２の下部に連結されている支持板２０３と、この支持板２０３に設けられインナパネルを吸着する複数のインナパネル吸着手段２０４と、上側支持部材２０２の両端に連結されているＵ字形の下側支持部材２０５と、この下側支持部材２０５の水平部に設けられアウタパネルを支持する複数のアウタパネル支持手段２０６とで構成される。ワーク保持装置２００によりインナパネルとアウタパネルを保持した状態で、ローラヘミング加工を実施する。
FIG. 13 is a diagram for explaining a basic configuration of a conventional technique. A
図１４は従来のローラヘミング加工を説明する図であり、インナパネル２０７は、インナパネル吸着手段２０４で吸着されていると共に上側位置決めピン２０８で位置決めされている。一方、アウタパネル２０９は、アウタパネル支持手段２０６で支持されていると共に下側位置決めピン２１１で位置決めされている。
FIG. 14 is a diagram for explaining a conventional roller hemming process. The
ワーク保持装置２００によりインナパネル２０７及びアウタパネル２０９を保持し、アウタパネル２０９の端部２１２をワーク受け台２１３に載せた状態で、アウタパネル２０９の端部２１２で立ち上げたフランジ２１４に矢印のようにローラ２１５を押し当てていく。
The
しかし、ワーク保持装置２００では、ローラ２１５でフランジ２１４をヘミング加工する際に、上側支持部材（図１３、符号２０２）と下側支持部材（図１３、符号２０５）の係合部（図１４、符号２１６、２１７）がローラ２１５の転動の邪魔になる。そのため、係合部を幅方向外側へ退避させる退避機構を取付ける等の対策が必要となるが、ワーク保持装置２００に退避機構を設けると、退避機構の分だけ装置が大型化する。装置の大型化は、コスト、及び工場内面積の有効利用の観点から好ましくない。
However, in the
そこで、ワーク端部に加工を施す際に、加工の邪魔にならないワーク保持装置が求められる。 Therefore, there is a need for a workpiece holding device that does not interfere with machining when machining the workpiece edge.
本発明は、ワーク端部に加工を施す際に、加工の邪魔にならないワーク保持装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a workpiece holding device that does not interfere with machining when machining the workpiece edge.
請求項１に係る発明は、第１ワークと第２ワークとを保持するためのワーク保持装置であって、前記第１ワークを支持する第１ワーク支持手段と、この第１ワーク支持手段に設けられ前記第１ワークの外縁よりも内側に位置する第１電磁石と、前記第２ワークを支持する第２ワーク支持手段と、この第２ワーク支持手段に設けられ前記第２ワークの外縁よりも内側に位置する第２電磁石とを有し、前記第１電磁石と前記第２電磁石とは、少なくとも前記第１ワークと前記第２ワークのどちらか一方を介して、互いに対向する位置に設けられていることを特徴とする。
The invention according to
請求項２に係る発明では、第１電磁石と第２電磁石の少なくとも一方の電磁石は、磁界が発生するときにＮ極若しくはＳ極のいずれかの極になる中心部と、この中心部の周囲に設けられ磁界が発生するときに前記中心部の極と反対の極になる周囲部とを備えることを特徴とする。
In the invention according to
請求項１に係る発明では、第１ワーク支持手段に設けられた第１電磁石は、第１ワークの外縁よりも内側に位置し、第２ワーク支持手段に設けられた第２電磁石は、第２ワークの外縁よりも内側に位置する。また、第１電磁石と第２電磁石とは、少なくとも第１ワークと第２ワークのどちらか一方を介して、互いに対向する位置に設けられている。すなわち、第１電磁石と第２電磁石で第１ワークのみを挟むとき、第１電磁石と第２電磁石で第２ワークのみを挟むとき、第１電磁石と第２電磁石で第１ワーク及び第２ワークを挟むときのいずれであっても、電磁石はワークの内側部に当たることになる。電磁石がワークの内側部に配置され、且つ第１ワーク支持手段及び第２ワーク支持手段がワークの内側に配置されるとすれば、ワーク保持装置の構成要素はワークの外側に張り出すことがない。 In the first aspect of the present invention, the first electromagnet provided on the first work support means is located inside the outer edge of the first work, and the second electromagnet provided on the second work support means is the second electromagnet. Located inside the outer edge of the workpiece. The first electromagnet and the second electromagnet are provided at positions facing each other through at least one of the first work and the second work. That is, when only the first work is sandwiched between the first electromagnet and the second electromagnet, and when only the second work is sandwiched between the first electromagnet and the second electromagnet, the first work and the second work are sandwiched between the first electromagnet and the second electromagnet. In any case, the electromagnet hits the inner side of the workpiece. If the electromagnet is arranged on the inner side of the work and the first work support means and the second work support means are arranged on the inner side of the work, the components of the work holding device do not protrude outside the work. .
仮に第１ワーク支持手段の端部又は第２ワーク支持手段の端部を、ワーク外縁の外側近傍まで延ばす必要があるとしても、ワーク支持手段の端部がワークの外縁から張り出す距離は小さくて済む。したがって、ワーク保持装置では、ワーク外側への構成要素の張り出しをなくす、又は小さくすることができる。よって、ワーク端部に加工を施す際に、加工の邪魔にならないワーク保持装置を提供できる。 Even if it is necessary to extend the end of the first work support means or the end of the second work support means to the vicinity of the outside of the work outer edge, the distance that the end of the work support means protrudes from the outer edge of the work is small. That's it. Therefore, in the workpiece holding device, the projecting of the component to the outside of the workpiece can be eliminated or reduced. Accordingly, it is possible to provide a workpiece holding device that does not interfere with machining when machining the workpiece edge.
請求項２に係る発明では、第１電磁石と第２電磁石の少なくとも一方の電磁石は、磁界が発生するときにＮ極若しくはＳ極のいずれかの極になる中心部と、この中心部の周囲に設けられ磁界が発生するときに中心部の極と反対の極になる周囲部とを備える。仮に第１電磁石は、磁界発生時にＮ極になる中心部及びＳ極になる周囲部を備え、第２電磁石は、中心部を備え周囲部を無くすものとする。また、第２電磁石の第１電磁石側の極は、磁界発生時にＳ極になるものとする。
In the invention according to
第１電磁石の中心部がＮ極、第１電磁石の周囲部がＳ極、第２電磁石の第１電磁石側の極がＳ極であり、第１電磁石の中心軸が第２電磁石の中心軸に一致している状態で、第１電磁石を第２電磁石に向かわせる。これらの電磁石が接近すると、Ｎ極の第１電磁石の中心部が、Ｓ極の第２電磁石の第１電磁石側と引合う。第１電磁石と第２電磁石が引合うので、電磁石同士の位置決めが確実になる。 The central part of the first electromagnet is the N pole, the peripheral part of the first electromagnet is the S pole, the first electromagnet side pole of the second electromagnet is the S pole, and the central axis of the first electromagnet is the central axis of the second electromagnet The first electromagnet is directed to the second electromagnet in a state of matching. When these electromagnets approach, the central portion of the N-pole first electromagnet attracts the first electromagnet side of the S-pole second electromagnet. Since the first electromagnet and the second electromagnet attract, the electromagnets are reliably positioned.
一方、第１電磁石の中心軸が第２電磁石の中心軸に対してずれていて、第１電磁石を第２電磁石に接近させると、Ｓ極の第１電磁石の周囲部がＳ極の第２電磁石の第１電磁石側と反発する。第１電磁石と第２電磁石の反発により、第１電磁石と第２電磁石が互いの中心がずれた状態で位置決めが完了することを防止できる。したがって、磁界発生時にＮ極若しくはＳ極のいずれかの極になる中心部と、磁界発生時に中心部の極と反対の極になる周囲部とを備える電磁石を用いることで、より確実に電磁石同士を位置決めすることができる。 On the other hand, when the center axis of the first electromagnet is deviated from the center axis of the second electromagnet, and the first electromagnet is brought close to the second electromagnet, the peripheral portion of the first electromagnet having the S pole is the second electromagnet having the S pole. Rebounds from the first electromagnet side. The repulsion of the first electromagnet and the second electromagnet can prevent the positioning of the first electromagnet and the second electromagnet from being completed in a state where the centers of the first electromagnet and the second electromagnet are shifted from each other. Accordingly, by using an electromagnet having a central portion that becomes either the N pole or the S pole when a magnetic field is generated and a peripheral portion that is opposite to the central pole when the magnetic field is generated, the electromagnets are more reliably connected to each other. Can be positioned.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、第１ワークにインナパネルを適用し、第２ワークにアウタパネルを適用して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, an inner panel is applied to the first workpiece and an outer panel is applied to the second workpiece.
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、ワーク保持装置１０Ａは、ワーク用ロボットアーム１１の先端に設けられている第１ワーク把持部２０と、この第１ワーク把持部２０の左端部２１に設けられインナパネル２２の左端部２３を吸着する（吸着作用は後述）と共にインナパネル２２の左外縁２４よりも内側に位置する第１左電磁石３０Ａ（詳細後述）と、第１ワーク把持部２０の右端部５１に設けられインナパネル２２の右端部５２を吸着すると共にインナパネル２２の右外縁５３よりも内側に位置する第１右電磁石６０Ａと、アウタパネル７１を支持する静止式のワーク受け台８０と、このワーク受け台８０の左端部８１に設けられアウタパネル７１の左端部８２を吸着する（吸着作用は後述）と共にアウタパネル７１の左外縁８３よりも内側に位置する第２左電磁石９０Ａ（詳細後述）と、ワーク受け台８０の右端部１１１に設けられアウタパネル７１の右端部１１２を吸着すると共にアウタパネル７１の右外縁１１３よりも内側に位置する第２右電磁石１２０Ａと、第１左電磁石３０Ａ及び第１右電磁石６０Ａ及び第２左電磁石９０Ａ及び第２右電磁石１２０Ａのオンとオフを制御する制御部１３０とからなる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a
ワーク保持装置１０Ａは、インナパネル２２をアウタパネル７１に重ね、例えばアウタパネル７１の左端フランジ１３１にローラヘミング加工（詳細後述）を施す際に、インナパネル２２とアウタパネル７１とを保持するための装置である。ローラヘミング加工でインナパネル２２とアウタパネル７１が一体化され、例えばドアパネルが製作される。
The
第１ワーク把持部２０の中間部に、インナパネル２２の位置を決める３本の位置決めピン１３２が取付けられている。
ワーク受け台８０は、左端部８１と右端部１１１の間に配置される中間左部１３３及び中間右部１３４を備えている。中間左部１３３及び中間右部１３４により、アウタパネル７１の中間部のたわみを防止できる。
Three positioning
The
加えて、制御部１３０は、インナパネル２２の搬送中、インナパネル２２とアウタパネル７１の位置決め時、ローラヘミング加工中に、第１左電磁石３０Ａ及び第１右電磁石６０Ａ及び第２左電磁石９０Ａ及び第２右電磁石１２０Ａにオン指令を出す。また、制御部１３０は、インナパネル２２を第１ワーク把持部２０から取外すときに、第１左電磁石３０Ａ及び第１右電磁石６０Ａにオフ指令を出し、アウタパネル７１をワーク受け台８０から取外すときに、第２左電磁石９０Ａ及び第２右電磁石１２０Ａにオフ指令を出す。次に第１左電磁石３０Ａ及び第２左電磁石９０Ａの構成を図２で説明する。
In addition, the
図２に示されるように、第１左電磁石３０Ａは、第１ワーク把持部２０の左端部２１にボルト３１で取付けられている第１左連結部３２と、この第１左連結部３２の中心に連結されている第１左中心部３３と、この第１左中心部３３に巻付けられている第１左コイル３４と、この第１左コイル３４に接続され制御部１３０からの指令に基づいて第１左コイル３４に電流を流す第１左電源回路３５と、第１左中心部３３の周囲を囲むように第１左連結部３２に連結されている第１左周囲部３６とからなる。
As shown in FIG. 2, the first left electromagnet 30 </ b> A includes a first
第２左電磁石９０Ａは、ワーク受け台８０の左端部８１の左ケース９１内に収納され左ケース９１にボルト９２で取付けられている第２左連結部９３と、この第２左連結部９３の中心に連結されている第２左中心部９４と、この第２左中心部９４に巻付けられている第２左コイル９５と、この第２左コイル９５に接続され制御部１３０からの指令に基づいて第２左コイル９５に電流を流す第２左電源回路９６と、第２左中心部９４の周囲を囲むように第２左連結部９３に連結されている第２左周囲部９７とからなる。
The second left electromagnet 90 </ b> A is housed in the
ワーク受け台の左端部８１の上面は、アウタパネル７１の底面を受けるワーク受け面１３５である。また、左端部８１の左端上部に、ワーク受け面１３５よりも上方へ延ばしたローラ受け部１３６が設けられている。このローラ受け部１３６に、水平面で形成したローラ受け面１３７が設けられ、ローラ受け面１３７にローラヘミング加工用ローラ（後述）を載せることができる。
The upper surface of the
さらに、ローラ受け部１３６の内側面は、アウタパネル７１の左端フランジ１３１の外側面１３８を当てることができるフランジ受け面１３９である。このフランジ受け面１３９は、アウタパネル７１の位置決め機能も発揮する。次に第１左電磁石３０Ａの構成要素を図３で詳しく説明する。
Further, the inner side surface of the
図３に示されるように、第１左電磁石３０Ａは、円板状の第１左連結部３２、円柱状の第１左中心部３３、第１左コイル３４、円筒状の第１左周囲部３６を組み立ててなる。
第１左連結部３２と第１左中心部３３は、第１左中心部３３にボルト３７をねじ込むことで連結され、第１左連結部３２と第１左周囲部３６は、第１左周囲部３６にボルト３８をねじ込むことで連結される。
As shown in FIG. 3, the first
The first
加えて、第１左周囲部３６の上端左側に、軸方向に直交して凹む第１左凹み３９が設けられている。この第１左凹み３９は、第１左コイル３４に接続されている配線４１、４２が通過する部位である。なお、第１左連結部３２の上面に設けられたねじ穴４３に、第１左連結部３２と第１ワーク把持部（図２、符号２０）の左端部（図２、符号２１）を連結するボルト（図２、符号３１）がねじ込まれる。次に第２左電磁石９０Ａの構成要素を図４で詳しく説明する。
In addition, a first
図４に示されるように、第２左電磁石９０Ａは、円板状の第２左連結部９３、円柱状の第２左中心部９４、第２左コイル９５、円筒状の第２左周囲部９７を組み立ててなる。
第２左連結部９３と第２左中心部９４とは、第２左中心部９４にボルト９８をねじ込むことで連結され、第２左連結部９３と第２左周囲部９７とは、第２左周囲部９７にボルト９９をねじ込むことで連結される。
As shown in FIG. 4, the second
The second
加えて、第２左周囲部９７の下端左側に、軸方向に直交して凹む第２左凹み１０１が設けられている。この第２左凹み１０１は、第２左コイル９５に接続されている配線１０２、１０３が通過する部位である。なお、第２左連結部９３の側面に設けられたねじ穴１０４に、第２左連結部９３とワーク受け台（図２、符号８０）の左ケース（図２、符号９１）を連結するボルト（図２、符号９２）がねじ込まれる。
In addition, a second
以上に述べたワーク保持装置の作用を次に述べる。先ず第１左電磁石の作用を図５で説明する。
図５（ａ）に示されるように、制御部１３０から第１左電源回路３５の第１左スイッチ４８へ破線（１）のようにオン指令が出ると、（ｂ）に示されるように第１左スイッチ４８はオン状態になる。
The operation of the work holding device described above will be described next. First, the operation of the first left electromagnet will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5A, when an ON command is issued from the
第１左スイッチ４８がオン状態になると、矢印（２）のように第１左コイル３４に電流が流れるので、第１左電磁石３０Ａに磁界が発生する。結果、矢印（３）のように磁力線が生じる。すなわち、第１左電磁石３０Ａは、磁界が発生するときにＮ極になる第１左中心部３３と、この第１左中心部３３の周囲に設けられ磁界が発生するときにＳ極になる第１左周囲部３６とを備える。また、第１左電磁石３０Ａは、磁界が発生しているとき、インナパネル（図２、符号２２）を吸着できる。次に第２左電磁石の作用を図６で説明する。
When the first
図６（ａ）に示されるように、制御部１３０から第２左電源回路９６の第２左スイッチ１０７へ破線（４）のようにオン指令が出ると、（ｂ）に示されるように第２左スイッチ１０７はオン状態になる。第２左スイッチ１０７がオン状態になると、矢印（５）のように第２左コイル９５に電流が流れるので、第２左電磁石９０Ａに磁界が発生する。結果、矢印（６）のように磁力線が生じる。
As shown in FIG. 6A, when an ON command is issued from the
すなわち、第２左電磁石９０Ａは、磁界が発生するときにＳ極になる第２左中心部９４と、この第２左中心部９４の周囲に設けられ磁界が発生するときにＮ極になる第２左周囲部９７とを備える。また、第２左電磁石９０Ａは、磁界が発生しているとき、アウタパネル（図２、符号７１）を吸着できる。次に第１左電磁石と第２左電磁石の反発作用を図７で説明する。
That is, the second
図７（ａ）に示されるように、ロボットアーム１１先端の第１左電磁石３０Ａ及び第１右電磁石６０Ａで吸着したインナパネル２２を、ワーク受け台８０の第２左電磁石９０Ａ及び第２右電磁石１２０Ａに吸着させたアウタパネル７１に向けて、ロボットアーム１１で移動させる。
As shown in FIG. 7A, the
結果、（ｂ）に示されるように、アウタパネル７１に対してインナパネル２２が接近するが、第２左電磁石９０Ａの中心軸１４１に対して第１左電磁石３０Ａの中心軸１４２がずれて、第１左電磁石３０ＡのＳ極と第２左電磁石９０ＡのＳ極が対向している。また、第１左電磁石３０ＡのＮ極と第２左電磁石９０ＡのＮ極が対向している。第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａが同極で対向するため、第１左電磁石３０Ａは第２左電磁石９０Ａと反発する。
As a result, as shown in (b), the
第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａを模式的に重ね合わせると、（ｃ）に示されるように、第２左電磁石９０Ａの中心点１４３に対して第１左電磁石３０Ａの中心点１４４が距離ΔＬだけずれている。加えて、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａの反発により、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａが互いの中心がずれた状態で位置決めが完了することを防止できる。次に第１左電磁石と第２左電磁石の吸着作用を図８で説明する。なお、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａが反発した後、第１左電磁石３０Ａ及びインナパネル２２は一旦上昇するものとする。
When the first
図８（ａ）に示されるように、アウタパネル７１にインナパネル２２が接近し、第２左電磁石９０Ａの中心軸１４１に第１左電磁石３０Ａの中心軸が一致している。また、第１左電磁石３０ＡのＮ極と第２左電磁石９０ＡのＳ極が対向し、第１左電磁石３０ＡのＳ極と第２左電磁石９０ＡのＮ極が対向している。第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａが異極で対向するため、第１左電磁石３０Ａは、吸着作用で第２左電磁石９０Ａに向かう。
As shown in FIG. 8A, the
第１左電磁石３０Ａは、第１左中心部３３のみに第１左コイル３４を巻付け、第２左電磁石９０Ａは、第２左中心部９４のみに第２左コイル９５を巻付けている。そのため、第１左中心部３３及び第２左中心部９４の磁力は、第１左周囲部３６及び第２左周囲部９７に比べて大きくなる。中心部の磁力が周囲部の磁力よりも大きければ、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａの中心合わせがしやすくなる。したがって、電磁石同士のセンタリング機能を強化できる。
The first
第１左電磁石３０Ａが第２左電磁石９０Ａに吸着された結果、（ｂ）に示されるように、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａで第１ワーク（インナパネル２２）及び第２ワーク（アウタパネル７１）を挟んでいる。なお、第１左電磁石３０Ａは、第２左電磁石９０Ａと共にインナパネル２２及びアウタパネル７１を押さえる機能を発揮するが、この他に第１右電磁石（図１、符号６０Ａ）と共にインナパネル２２を移動させるときにパネル（ワーク）を把持する機能も発揮する。
As a result of the first
第１左電磁石３０Ａの中心軸が第２左電磁石９０Ａの中心軸１４１に一致している状態で、第１左電磁石３０Ａを第２左電磁石９０Ａに接近させると、Ｎ極の第１左中心部３３がＳ極の第２左中心部９４と引合い、且つＳ極の第１左周囲部３６がＮ極の第２左周囲部９７と引合う。第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａが引合うので、電磁石同士の位置決めが確実になる。
When the first
また、前述のとおり第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａは、反発作用を利用すれば、互いの中心がずれた状態で位置決めが完了することを防止できる。したがって、磁界発生時にＮ極になる第１左中心部３３とＳ極になる第１左周囲部３６とを備える第１左電磁石３０Ａ、及び磁界発生時にＳ極になる第２左中心部９４とＮ極になる第２左周囲部９７とを備える第２左電磁石９０Ａを用いることで、より確実に電磁石同士を位置決めすることができる。
Further, as described above, the first
なお、第１左電磁石３０Ａは、実施例では第１左中心部３３と第１左周囲部３６を備えたが、第１左周囲部３６を無くしてもよい。このとき、第２左電磁石９０Ａは、第２左中心部９４と第２左周囲部９７を備えるようにする。磁界発生時Ｎ極となる第１左中心部３３が、磁界発生時Ｓ極となる第２左中心部９４に接近すると、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａは引合う。一方、第１左電磁石３０Ａの中心軸が第２左電磁石９０Ａの中心軸に対してずれていて、磁界発生時Ｎ極となる第１左中心部３３が、磁界発生時Ｎ極となる第２左周囲部９７に接近すると、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａは反発する。上記作用は、第２左電磁石９０Ａから第２左周囲部９７を無くして第２左電磁石９０Ａに第２左中心部９４を備え、第１左電磁石３０Ａに第１左中心部３３及び第１左周囲部３６を備えた場合でも発揮可能である。
Although the first
したがって、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａのいずれか一方の電磁石に、中心部及び周囲部を備え、もう一方の電磁石に、周囲部を無くし中心部を備えるようにしても、第１電磁石及び第２電磁石は、吸着作用と反発作用を発揮することができる。次にワーク保持装置を用いたローラヘミング加工を図９で説明する。
Therefore, even if one of the first
図９（ａ）に示されるように、ローラヘミング加工を実施する前に、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａでインナパネル２２及びアウタパネル７１を挟む。電磁石３０Ａ、９０Ａでパネル２２、７１を挟んだ状態で、ローラヘミング用ロボットアーム１４５を矢印（７）のように下降させるので、ロボットアーム１４５の先端に回転自在に取付けたローラ１４６がアウタパネル７１の左端フランジ１３１に向かう。
As shown in FIG. 9A, before the roller hemming process is performed, the
（ｂ）に示されるように、ローラ１４６の円柱部１４７をローラ受け部１３６のローラ受け面１３７に載せ、ローラ１４６の円錐部１４８を左端フランジ１３１の外側面１３８に押し当てた状態で、ロボットアーム１４５を移動させる。結果、（ｂ）に示されるように、ローラ１４６が矢印（８）のように転がり、左端フランジ１３１が約４５°折り曲げられる。この加工を１次ローラヘミング加工と呼ぶ。
As shown in (b), in a state where the
次にローラ１４６の円柱部１４７を左端フランジ１３１の外側面１３８に押し当てた状態で、ロボットアーム１４５を移動させる。結果、（ｃ）に示されるように、ローラ１４６が矢印（９）のように転がり、左端フランジ１３１がさらに約４５°折り曲げられる。この加工を２次ローラヘミング加工と呼ぶ。
Next, the
ワーク保持装置（図２、符号１０Ａ）では、第１ワーク把持部（図２、符号２０）の先端に設けられた第１左電磁石３０Ａは、インナパネル２２の左外縁２４よりも内側に位置し、ワーク受け台（図２、符号８０）に設けられた第２左電磁石９０Ａは、アウタパネル７１の左外縁８３よりも内側に位置する。また、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａとは、インナパネル２２とアウタパネル７１を介して、互いに対向する位置に設けられている。
In the work holding device (FIG. 2, reference numeral 10A), the first
すなわち、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａでインナパネル２２及びアウタパネル７１を挟むとき、第１左電磁石３０Ａはインナパネル２２の内側部１４９に当たり、第２左電磁石９０Ａはアウタパネル７１の内側部１５１に当たることになる。電磁石がパネルの内側部に配置され、且つ第１ワーク支持手段及び第２ワーク支持手段がパネルの内側に配置されるとすれば、ワーク保持装置の構成要素はパネルの外側に張り出すことがない。
That is, when the
ワーク受け台（図２、符号８０）の左端にあるローラ受け部１３６のように、ワーク受け台の左端を、アウタパネル７１の左外縁８３の外側近傍まで延ばす必要があるとしても、ワーク受け台の左端がアウタパネル７１の左外縁８３から張り出す距離Ｌ１は小さくて済む。したがって、ワーク保持装置では、パネル（ワーク）外側への構成要素の張り出しをなくす、又は小さくすることができる。よって、ワーク端部に加工を施す際に、加工の邪魔にならないワーク保持装置を提供できる。
Even if it is necessary to extend the left end of the work cradle to the vicinity of the outside of the left
なお、実施例では、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａでインナパネル２２及びアウタパネル７１を挟んだが、第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａでインナパネル２２のみを挟み、又は第１左電磁石３０Ａと第２左電磁石９０Ａでアウタパネル７１のみを挟むようにしてもよい。
In the embodiment, the
これまでに説明したワーク保持装置に用いられる電磁石は、連結部と中心部と周囲部とを備えていたが、低価格化を図るため、周囲部を取外した構造であってもよい。連結部と中心部を備える電磁石の例を次の図１０で説明する。 The electromagnet used in the work holding device described so far includes the connecting portion, the central portion, and the peripheral portion. However, the structure may be such that the peripheral portion is removed in order to reduce the price. An example of an electromagnet having a connecting portion and a central portion will be described with reference to FIG.
図１０において、図２と共通の構造は符号を流用して詳細な説明を省略する。主たる変更点は、電磁石から周囲部（図２、符号３６、９７）をなくしたことである。
第１左電磁石３０Ｂは、第１ワーク把持部２０の左端部２１に取付けられている第１左連結部３２と、この第１左連結部３２の中心に連結されている第１左中心部３３と、この第１左中心部３３に巻付けられている第１左コイル３４と、この第１左コイル３４に接続され制御部１３０からの指令に基づいて第１左コイル３４に電流を流す第１左電源回路３５とで構成される。
In FIG. 10, the same structure as that of FIG. The main change is that the periphery (FIG. 2,
The first left electromagnet 30 </ b> B includes a first
第２左電磁石９０Ｂは、ワーク受け台８０の左端部８１の左ケース９１内に収納され左ケース９１に取付けられている第２左連結部９３と、この第２左連結部９３の中心に連結されている第２左中心部９４と、この第２左中心部９４に巻付けられている第２左コイル９５と、この第２左コイル９５に接続され制御部１３０からの指令に基づいて第２左コイル９５に電流を流す第２左電源回路９６とで構成される。次に第１左電磁石３０Ｂ及び第２左電磁石９０Ｂの作用を説明する。
The second
図１１（ａ）に示されるように、第１左電磁石３０Ｂの第１左コイル３４に矢印（１０）のように電流が流れ、第１左電磁石３０Ｂに磁界が発生するので、インナパネル２２は第１左電磁石３０Ｂに吸着されている。一方、第２左電磁石９０Ｂの第２左コイル９５に矢印（１１）のように電流が流れ、第２左電磁石９０Ｂに磁界が発生するので、アウタパネル７１は第２左電磁石９０Ｂに吸着されている。
As shown in FIG. 11A, a current flows through the first
さらに、第１左中心部３３の下端がＮ極となり、第２左中心部９４の上端がＳ極となるので、第１左電磁石３０Ｂ及び第２左電磁石９０Ｂに吸着作用が働く。その結果、（ｂ）に示されるように、インナパネル２２及びアウタパネル７１は、第１左電磁石３０Ｂと第２左電磁石９０Ｂに挟まれる。
Furthermore, since the lower end of the first
第１左電磁石３０Ｂ及び第２左電磁石９０Ｂは、第１左電磁石３０Ａ（図２参照）及び第２左電磁石９０Ａ（図２参照）に比べて、構成部品数が少ないので、組立工数を削減することができる。また、より安価な電磁石を実現できる。
Since the first
これまでに説明してきたワーク保持装置では、２枚のパネルの端部を２つの電磁石で挟んで、パネルを保持した。仮にワーク受け台の端部の構造等の制約によって、電磁石をワーク受け台の端部に取付けることができない場合、対策として電磁石をワーク受け台の中間部に設けることが挙げられる。その例を次の図１２で説明する。 In the work holding device described so far, the end portions of two panels are sandwiched between two electromagnets to hold the panels. If the electromagnet cannot be attached to the end of the work cradle due to restrictions such as the structure of the end of the work cradle, an electromagnet may be provided in the middle of the work cradle as a countermeasure. An example of this will be described with reference to FIG.
図１２において、図１と共通の構造は符号を流用して詳細な説明を省略する。主たる変更点は、電磁石の位置を変更し、インナパネルを把持機で把持したことである。 In FIG. 12, the same structure as that of FIG. The main change is that the position of the electromagnet is changed and the inner panel is gripped by a gripping machine.
ワーク保持装置１０Ｂは、ワーク用ロボットアーム１１の先端に設けられている第１ワーク把持部２０と、この第１ワーク把持部２０の左端部２１に設けられインナパネル２２の左外縁２４よりも内側に位置すると共にインナパネル２２の左端部２３を把持する第１左把持機１６１と、第１ワーク把持部２０の右端部５１に設けられインナパネル２２の右外縁５３よりも内側に位置すると共にインナパネル２２の右端部５２を把持する第１右把持機１６２と、第１ワーク把持部２０の中間左部１６３に設けられインナパネル２２の左側サービスホール１６４を貫通しインナパネル２２の左外縁２４よりも内側に位置する第１左電磁石３０Ａと、第１ワーク把持部２０の中間右部１６５に設けられインナパネル２２の右側サービスホール１６６を貫通しインナパネル２２の右外縁５３よりも内側に位置する第１右電磁石６０Ａと、アウタパネル７１を支持するワーク受け台８０と、このワーク受け台８０の中間左部に設けられアウタパネル７１の中間左部を吸着すると共にアウタパネル７１の左外縁８３よりも内側に位置する第２左電磁石９０Ａと、ワーク受け台８０の中間右部に設けられアウタパネル７１の中間右部を吸着すると共にアウタパネル７１の右外縁１１３よりも内側に位置する第２右電磁石１２０Ａと、第１左把持機１６１及び第１右把持機１６２及び第１左電磁石３０Ａ及び第１右電磁石６０Ａ及び第２左電磁石９０Ａ及び第２右電磁石１２０Ａのオンとオフを制御する制御部１３０とからなる。
The
なお、ワーク保持装置１０Ｂに用いた電磁石は、実施例では、円筒と円柱を組合わせた第１左電磁石３０Ａ（図２参照）及び第１右電磁石６０Ａ（図２参照）及び第２左電磁石９０Ａ及び第２右電磁石１２０Ａを適用したが、円柱のみの第１左電磁石３０Ｂ（図１０参照）及び第２左電磁石９０Ｂ（図１０参照）を適用してもよい。
In the embodiment, the electromagnets used for the
第１左把持機１６１は、第１ワーク把持部２０の左端部２１に取付けられている左シリンダユニット１６７と、この左シリンダユニット１６７のピストンロッドに取付けられインナパネル２２の左端部２３を吸着する左吸着部１６８とからなる。また、第１右把持機１６２は、第１ワーク把持部２０の右端部５１に取付けられている右シリンダユニット１６９と、この右シリンダユニット１６９のピストンロッドに取付けられインナパネル２２の右端部５２を吸着する右吸着部１７１とからなる。各シリンダユニットは、電動式が好適であるが、油圧式や空圧式を適用してもよい。
The first
仮にワーク受け台８０の端部の構造等の制約によって、電磁石をワーク受け台８０の端部に取付けることができないとする。しかしながら、ワーク保持装置１０Ｂでは、第１左電磁石３０Ａ及び第１右電磁石６０Ａは、インナパネル２２のサービスホール１６４、１６６を利用して第１ワーク把持部２０の中間部に設けることができる。また、第２左電磁石９０Ａ及び第２右電磁石１２０Ａは、ワーク受け台８０の中間部に設けることができる。
It is assumed that the electromagnet cannot be attached to the end portion of the
インナパネル２２とアウタパネル７１を一体化するためにローラヘミング加工を施すときでも、第１左電磁石３０Ａ、第１右電磁石６０Ａ、第２左電磁石９０Ａ、第２右電磁石１２０Ａは、ローラの転動の邪魔にならない。つまり、ローラヘミング加工を円滑に実施できる。
Even when roller hemming is performed to integrate the
さらに、第１左把持機１６１の左吸着部１６８及び第１右把持機１６２の右吸着部１７１をローラヘミング加工の邪魔にならない位置に設け、且つ加工中に左吸着部１６８及び右吸着部１７１でインナパネル２２及びアウタパネル７１を押さえれば、左吸着部１６８及び右吸着部１７１はパネル押さえ機能を発揮する。
Further, the
なお、インナパネル２２及びアウタパネル７１の支持は、実施例では、インナパネル２２は上側の第１ワーク把持部２０で支持させ、アウタパネル７１は下側のワーク受け台８０で支持させたが、アウタパネル７１を上側の第１ワーク把持部２０で支持させ、インナパネル２２を下側のワーク受け台８０で支持させてもよい。
また、インナパネル２２の移動手段は、実施例では、ワーク用ロボットアーム１１を適用したが、ロボットアーム１１の代わりに３次元式の自動機を適用してもよい。さらに、ワーク受け台８０は、実施例では静止式を適用したが、可動式を適用してもよい。上記パネル支持の仕方及びインナパネルの移動手段は、ワーク保持装置１０Ａ（図１参照）にも適用可能である。
In the embodiment, the
Further, although the
尚、本発明のワーク保持装置は、実施の形態ではローラヘミング加工に適用したが、溶接作業、プレス加工、研磨加工等にも適用可能であり、一般の機械加工に適用することは差し支えない。
また、本発明のワークは、実施の形態ではインナパネルとアウタパネルからなるドアパネルを適用したが、フードパネルやトランクリッド等を適用することも可能であり、車体パネル全般を適用することは差し支えない。
Although the work holding device of the present invention is applied to roller hemming in the embodiments, it can also be applied to welding work, press work, polishing work, etc., and can be applied to general machining.
Moreover, although the door panel which consists of an inner panel and an outer panel was applied to the workpiece | work of this invention in embodiment, a hood panel, a trunk lid, etc. can also be applied and it does not interfere with the vehicle body panel in general.
さらに、本発明の第１中心部及び第２中心部の形状は、実施の形態では円柱を適用したが、四角柱や六角柱等を適用することができるため、一般の角柱を適用することは差し支えない。
また、本発明の第１周囲部及び第２周囲部の形状は、実施の形態では円筒を適用したが、四角筒や六角筒等を適用することができるため、一般の角筒を適用することは差し支えない。
Furthermore, as for the shape of the first central portion and the second central portion of the present invention, a cylinder is applied in the embodiment, but a square prism, a hexagonal pillar, or the like can be applied, so that a general prism can be applied. There is no problem.
In addition, as the shapes of the first peripheral portion and the second peripheral portion of the present invention, a cylinder is applied in the embodiment, but since a square tube, a hexagonal tube, or the like can be applied, a general rectangular tube should be applied. Is fine.
本発明のワーク保持装置は、自動車のドアパネル製作に好適である。 The work holding device of the present invention is suitable for manufacturing an automobile door panel.
１０Ａ、１０Ｂ…ワーク保持装置、２０…第１ワーク支持手段（第１ワーク把持部）、２２…第１ワーク（インナパネル）、２４、８３…外縁（左外縁）、３０Ａ、３０Ｂ…第１電磁石（第１左電磁石）、３３…中心部（第１左中心部）、３６…周囲部（第１左周囲部）、５３、１１３…外縁（右外縁）、６０Ａ…第１電磁石（第１右電磁石）、７１…第２ワーク（アウタパネル）、８０…第２ワーク支持手段（ワーク受け台）、９０Ａ、９０Ｂ…第２電磁石（第２左電磁石）、９４…中心部（第２左中心部）、９７…周囲部（第２左周囲部）、１２０Ａ…第２電磁石（第２右電磁石）。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第１ワークを支持する第１ワーク支持手段と、
この第１ワーク支持手段に設けられ前記第１ワークの外縁よりも内側に位置する第１電磁石と、
前記第２ワークを支持する第２ワーク支持手段と、
この第２ワーク支持手段に設けられ前記第２ワークの外縁よりも内側に位置する第２電磁石とを有し、
前記第１電磁石と前記第２電磁石とは、少なくとも前記第１ワークと前記第２ワークのどちらか一方を介して、互いに対向する位置に設けられていることを特徴とするワーク保持装置。 A work holding device for holding a first work and a second work,
First work support means for supporting the first work;
A first electromagnet provided on the first workpiece support means and positioned on the inner side of the outer edge of the first workpiece;
Second work support means for supporting the second work;
A second electromagnet provided on the second workpiece support means and positioned on the inner side of the outer edge of the second workpiece;
The work holding apparatus, wherein the first electromagnet and the second electromagnet are provided at positions facing each other through at least one of the first work and the second work.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2010168332A JP2012024832A (en) | 2010-07-27 | 2010-07-27 | Work holding device |
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014188563A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Daihatsu Motor Co Ltd | Hemming processing apparatus |
| JP2017050469A (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | トヨタ車体株式会社 | Magnetic attraction device |
| CN113843349A (en) * | 2020-06-28 | 2021-12-28 | 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 | Crimping device and crimping method using same |
-
2010
- 2010-07-27 JP JP2010168332A patent/JP2012024832A/en not_active Withdrawn
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